光量子纠缠揭示时空真相

回顾初中物理课本对温度的定义：温度是物体冷热的程度；到了高中物理，我们明白了构成物质的分子具有无规则运动的动能及相互作用的势能。到了大学普通物理，我们终于明白，大量分子无规则运动的动能的平均值——平均平动能，就是大量分子构成的物体的温度。所以，温度是物体分子的平均平动能的标志。这就是说，温度的概念只是一个宏观物体的表面现象，一旦深入分子层面，温度概念就不存在了。物体的颜色：中华人民共和国的国旗——五星红旗是红色的，阔叶树的树叶呈现绿色，鱼缸里的金鱼红得可爱，“六一”儿童节那天儿童们穿上五颜六色的服装，花枝招展。在中学物理中，人们看到的各种颜色是物体对光的反射、折射、透射、吸收的结果。但是，大学普通物理中，只有物体的吸收光谱、辐射光谱，光谱的背后是光谱线的频率，而不同的频率代表不同的颜色。不透明物体的颜色取决于它所反射的光的频率，而其他光的频率全被它吸收了。例如你的朋友穿着红色衣服，他的衣服只反射相应频率的红光，其他色光的频率都被衣服吸收了，所以你看到的朋友的衣服是红色。透明物体的颜色取决于它所能透过的相应频率的色光，例如绿色玻璃能够透过绿色光，蓝色玻璃仅能透过蓝色光，等等。可见光的光谱图如图6.2所示。蔗糖是甜的，白醋是酸的，氯化钠是咸的，那仅仅是蔗糖、白醋、食盐作用于人类的味觉器官而呈现的感觉。食盐分子水解后产生阳离子钠和阴力子氯，钠离子被舌尖处的味觉细胞蛋白分子中的羟基吸附而呈现咸味，氯离子则左右着咸味的强弱。从微观的原子分析，并不存在“酸”原子或者“甜”原子，现实中存在的只是原子和真空。

图6.2　可见光光谱(www.xing528.com)

类似于温度、颜色、味道等概念，空间和时间或许并不是微观粒子的基本属性，而只是人的感觉而已。如果认为空间和时间只是人的感觉，只是地球人对微观粒子的一种感觉，那么我们要问为什么会产生这种感觉：即对空间—空旷无垠的感觉；对时间—永远单向流失的感觉。可以选择的答案就是，整个宇宙，除了费米子、玻色子之外，人类还没有能力捕捉虚无缥缈的能量子。时空究竟来自何方呢？最近科学家的研究发现，光量子纠缠和时空之间存在关联，他们正在从量子纠缠的角度研究时空的发生和湮灭，并将研究结果发表在《物理评论快报》上。量子纠缠的重要性已经得到科技界的广泛认可，但是时空中量子纠缠的过程和结果还不清楚。这一问题将成为物理学家研究的重点之一。